JPWO2008114381A1 - Heat sink, electronic device, and method of manufacturing electronic device - Google Patents
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Abstract
本発明はヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法に係り、半導体チップに熱的に接続されるベースと複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、前記放熱フィンの内、半導体チップからの熱伝導温度が高い中央位置に配設された放熱フィンを長く形成すると共に、これより熱伝導温度が低くなるに従い放熱フィンを漸次短く形成する。また、放熱フィンが、ベースより直立した直立部と、このから外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とを有する構成とする。The present invention relates to a heat sink, an electronic device, and a method for manufacturing the electronic device. The heat sink includes a base thermally connected to a semiconductor chip and a plurality of heat radiation fins. The heat dissipating fins disposed at the center position where the height is high are formed longer, and the heat dissipating fins are gradually formed shorter as the heat conduction temperature becomes lower. Moreover, it is set as the structure which a radiation fin has an upright part which stood upright from the base, and a horizontal part bent by the substantially right angle toward the outer side from this.
Description
本発明はヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法に係り、特に複数の放熱フィンを有したヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a heat sink, an electronic device, and an electronic device manufacturing method, and more particularly, to a heat sink having a plurality of heat radiation fins, an electronic device, and an electronic device manufacturing method.
例えば、パワーデバイス等の電子装置は、高密度化及び高出力化が図られており、これに伴い発生する発熱量も増大する傾向にある。このため,これらの発熱する電子装置は、冷却を行うためのヒートシンクが設けられている。通常、この種のヒートシンクは、発熱体となる電子素子と熱的に接続されるベース上に、複数の放熱フィンを設けた構成とされている。 For example, an electronic device such as a power device has been increased in density and output, and the amount of heat generated accompanying this increase tends to increase. For this reason, these heat generating electronic devices are provided with a heat sink for cooling. Usually, this type of heat sink has a configuration in which a plurality of heat radiating fins are provided on a base that is thermally connected to an electronic element serving as a heating element.
また放熱フィンの構造としては、例えば特許文献1及び特許文献2に開示されものが知られている。図1に示されるヒートシンク1Aは、特許文献1に開示されているものを模倣的に示したものである。また、図2に示されるヒートシンク1Bは、特許文献2に開示されているものを模倣的に示したものである。
Moreover, as a structure of a radiation fin, what is disclosed by patent document 1 and
各図に示すように、ヒートシンク1A,1Bは、発熱体となる電子素子5と熱的に接続されるベース2上に複数の放熱フィン3A,3Bを形成した構成とされている。このように複数の放熱フィン3A,3Bを設けることにより、放熱フィン3A,3Bの全体としての放熱面積を増大させることができ放熱効率を高めることができる。
As shown in each figure, the
尚、図1及び図2に示される状態において、ヒートシンク1A,1Bを冷却する冷却風は、図の紙面に対して垂直方向に送風される。
In the state shown in FIGS. 1 and 2, the cooling air for cooling the
ここで、図1に示されるヒートシンク1Aに注目すると、このヒートシンク1Aは放熱フィン3Aが全て等しい長さとされている。このように、放熱フィン3Aが全て等しい長さであると、ヒートシンク1Aはその全体形状が略直方体形状となる。このため、このヒートシンク1Aは後述するようにスペース効率が高く、よって従来では一般に広く用いられてきた。
Here, paying attention to the
これに対して図2に示されるヒートシンク1Bは、ベース2の中央位置における放熱フィン3Bの長さが長く、外側に向かうに従い放熱フィン3Bの長さが短くなるよう設定されている。
On the other hand, the
図2は、ベース2における温度分布を示している。同図におけるA1〜A3は、図2に示したベース2のA1〜A3の位置に対応している。図3に示すように、発熱体となる電子素子5が配設される位置A2は、最も高い温度となっており、これより外側に向かうに従いベース2の温度は低くなっている。
FIG. 2 shows the temperature distribution in the
よって、ヒートシンク1Bのようにベース2の温度が高い部位に、放熱効率が高い長い放熱フィン3Bを配置し、外側に向かうに従い温度低下に伴い放熱フィン3Bの長さを短くすることにより、放熱効率が高く無駄のないヒートシンク1Bを実現できる。また、放熱フィン3Bの長さはベース2の温度分布に対応しており、不要に長く設定されていないため、材料の低減及び軽量化を図ることができる。
ところで電子機器内において、電子装置が装着される装着空間は、一般に直方体形状とされている場合が多い。従って、図1に示すような全体的な形状が立方体状であるヒートシンク1Aは、電子機器への装着性が良好であり電子機器に対するスペース効率は高い。
By the way, in an electronic device, a mounting space in which an electronic device is mounted is generally a rectangular parallelepiped shape in many cases. Therefore, the
しかしながら、放熱フィン3Aの長さを全て等しくする場合、放熱フィン3Aの長さはベース2上における温度が最も高い部位における、最も長い放熱フィン3Aを基準とする必要がある。このため、図1に示すヒートシンク1Aは、スペース効率は高いものの、不要な長さの放熱フィン3Aを形成する必要があるため大型化してしまい、よって材料を多く必要とし、これに伴い重量が重くなってしまうという問題点があった。
However, when all the lengths of the
一方、図2に示すヒートシンク1Bは、上記のように放熱効率は高いものの、正面視した形状が山形状である。このため、ヒートシンク1Bを設けた電子装置では、電子機器内にヒートシンク1Bの形状に合った装着空間を形成する必要があり、電子機器内にいわゆるデッドスペースが生じやすくなる。よって、ヒートシンク1Bでは、これを電子機器に装着する際のスペース効率が低下するという問題点があった。
On the other hand, the
本発明は、上述した従来技術の問題を解決する、改良された有用なヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法を提供することを総括的な目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is a general object of the present invention to provide an improved and useful heat sink, electronic device, and method for manufacturing an electronic device that solve the above-described problems of the prior art.
本発明のより詳細な目的は、スペース効率の向上と放熱効率の向上を共に図ることができるヒートシンク及び電子装置及び電子装置の製造方法を提供することにある。 A more detailed object of the present invention is to provide a heat sink, an electronic device, and a method of manufacturing the electronic device that can improve both space efficiency and heat dissipation efficiency.
この目的を達成するために、本発明は、発熱体に熱的に接続されるベースと、該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを外側に向け折り曲げたような形状としたことを特徴とするものである。 In order to achieve this object, the present invention comprises a base thermally connected to a heating element, and a plurality of radiating fins formed so as to extend from a side surface opposite to the connection surface of the base with the heating element. In the heat sink provided, the heat dissipating fins disposed in a portion where the heat conduction temperature from the heating element is high among the plurality of heat dissipating fins are formed longer, and the heat dissipating as the heat conduction temperature becomes lower than that. The fins are formed short, and the heat dissipating fins are bent outward.
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされた構成としてもよい。 Moreover, the heat sink which concerns on the said invention WHEREIN: When the said base and the said radiation fin are seen from the flow direction of a cooling wind, it is good also as a structure by which the external shape of the said base and the said radiation fin was made into the rectangular shape.
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記放熱フィンは逆J字状に折り曲げられた構成としてもよい。 Moreover, the heat sink which concerns on the said invention WHEREIN: The said radiation fin is good also as a structure bent by reverse J shape.
また、上記の目的を達成するために、本発明は、発熱体に熱的に接続されるベースと、該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a base that is thermally connected to a heating element, and a plurality of bases that are formed to extend from a side surface opposite to the connection surface of the base with the heating element. In the heat sink provided with the heat radiation fin, the heat radiation fin disposed at a portion where the heat conduction temperature from the heating element is high among the plurality of heat radiation fins is formed longer, and the heat conduction temperature becomes lower than this. The heat radiating fins are formed to be short, and the heat radiating fins are composed of an upright portion standing upright from the base and a horizontal portion bent substantially perpendicularly from the upright portion toward the outside. It is.
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされた構成としてもよい。 Moreover, the heat sink which concerns on the said invention WHEREIN: When the said base and the said radiation fin are seen from the flow direction of a cooling wind, it is good also as a structure by which the external shape of the said base and the said radiation fin was made into the rectangular shape.
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記水平部の上面に情報表示部を設けた構成としてもよい。 In the heat sink according to the above invention, an information display unit may be provided on the upper surface of the horizontal part.
また、上記発明に係るヒートシンクにおいて、前記放熱フィンは逆L字状に折り曲げられている構成としてもよい。 Moreover, the heat sink which concerns on the said invention WHEREIN: The said radiation fin is good also as a structure bent by the reverse L shape.
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る電子装置は、発熱体となる電子素子に熱的に接続されるベースと、該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えており、前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したヒートシンクを有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an electronic device according to the present invention includes a base thermally connected to an electronic element serving as a heating element, and a base extending from a side opposite to the connection surface of the heating element. A plurality of heat dissipating fins formed so that the heat dissipating fins are disposed long in a portion of the heat dissipating fins where the heat conduction temperature is high, and The heat dissipating fins are formed to be shorter as the heat conduction temperature becomes lower, and the heat dissipating fins are composed of an upright part standing upright from the base and a horizontal part bent at a substantially right angle from the upright part toward the outside. It is characterized by having a heat sink.
また、上記発明に係る電子装置において、前記ベース及び前記放熱フィンを冷却風の流れ方向から見た場合、前記ベース及び前記放熱フィンの外形形状が矩形状とされた構成としもよい。 Further, in the electronic device according to the above invention, when the base and the radiating fin are viewed from the flow direction of the cooling air, the base and the radiating fin may have a rectangular outer shape.
また、上記発明に係る電子装置において、前記水平部の上面に情報表示部を設けた構成としてもよい。 In the electronic device according to the invention, an information display unit may be provided on the upper surface of the horizontal unit.
また、上記発明に係る電子装置において、前記放熱フィンは逆L字状に折り曲げられた構成としてもよい。 In the electronic device according to the invention, the heat dissipating fins may be bent in an inverted L shape.
また、上記の目的を達成するために、本発明は、複数の放熱フィンを有したヒートシンクを、搬送装置を用いて発熱体となる電子素子上に搭載する工程を有する電子装置の製造方法において、前記ヒートシンクの前記複数の放熱フィンを、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設されたものを長く形成すると共に前記熱伝導温度が低くなるに従いその長さを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを途中位置で外側に折曲することにより、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から略直角に折り曲げられた水平部とを有する構成とし、かつ、前記搬送装置が前記水平部を吸着することにより前記ヒートシンクを前記電子素子上に搬送することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing an electronic device including a step of mounting a heat sink having a plurality of heat radiating fins on an electronic element serving as a heating element using a transport device. Forming the plurality of radiating fins of the heat sink as long as those disposed in a portion where the heat conduction temperature from the heating element is high, and shortening the length as the heat conduction temperature decreases; and The heat dissipating fin is bent outward at an intermediate position so as to have an upright portion standing upright from the base and a horizontal portion bent substantially at right angles from the upright portion, and the transport device is the horizontal The heat sink is transported onto the electronic element by adsorbing a portion.
本発明によれば、発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された放熱フィンを長く形成すると共に、これより熱伝導温度が低くなるに従い放熱フィンを短く形成したことにより、各放熱フィンの長さは発熱体からの熱伝導した熱を放熱するのに適当な長さとなるため、小型化を図りつつ放熱効率を高めることができる。また、放熱フィンを外側に向け折り曲げたような形状としたことにより、ヒートシンクの全体的な形状を調整することができる。このため、ヒートシンクの全体な形状を当該ヒートシンクが装着される装着空間の形状に対応させることも可能となり、スペース効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, the heat dissipating fins are formed long in the portion where the heat conduction temperature from the heating element is high, and the heat dissipating fins are shortened as the heat conduction temperature becomes lower. Since the length becomes an appropriate length for radiating the heat conducted from the heating element, the heat radiation efficiency can be improved while reducing the size. Moreover, the overall shape of the heat sink can be adjusted by forming the heat radiating fins so as to be bent outward. For this reason, the overall shape of the heat sink can be made to correspond to the shape of the mounting space in which the heat sink is mounted, and space efficiency can be improved.
10A,10B 半導体装置
20 半導体チップ
21 バンプ
22 実装基板
30A〜30C ヒートシンク
31 ベース
40〜48 放熱フィン
40a〜48a 直立部
41b〜47b 水平部
49 中央フィン
50〜58 放熱フィン
50a〜58a 直立部
51b〜57b 湾曲部
60 チップマウンター
61 リフロー炉
62 ヒートシンク実装装置
64 搬送装置
70 情報表示部10A,
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例である電子装置10A及びヒートシンク30Aを示す斜視図であり、図5は本発明の一実施例であるヒートシンク30Aの正面図である。尚、本実施例では、電子装置として半導体装置を用いた例を示について説明するものとする(以下、電子装置を半導体装置10Aという)
先ず、半導体装置10Aの全体構成について説明する。半導体装置10Aは、大略すると半導体チップ20、実装基板22、及びヒートシンク30A等により構成されている。半導体チップ20は例えば高周波デバイス或いはパワーデバイス等の発熱を行う電子素子である。FIG. 1 is a perspective view showing an
First, the overall configuration of the
この半導体チップ20は、下部にバンプ21が形成されており実装基板22にフリップチップ接合されている。よって、実装状態において、半導体チップ20は回路形成面と反対側の面(以下、背面という)が上部に位置した状態となっている。
The
ヒートシンク30Aは、この半導体チップ20の背面に固定されている。具体的には、ヒートシンク30Aは、熱伝導性の高い接着剤を用いて半導体チップ20の背面に固定されている。尚、ヒートシンク30Aの半導体チップ20への固定方法はこれに限定されるものではなく、サーマルシート等を介して接合する構成としもよい。
The heat sink 30 </ b> A is fixed to the back surface of the
次に、ヒートシンク30Aの構成について説明する。ヒートシンク30Aは、ベース31と、複数(本実施例では8枚)の放熱フィン40〜47により構成されている。このヒートシンク30Aは、アルミニウム等の熱伝導性の高い金属材料により形成されている。ベース31と放熱フィン40〜47は一体的に形成してしても、またベース31に放熱フィン40〜47を接合することにより形成してもよい。
Next, the configuration of the
ベース31は平板形状とされており、図中下面が半導体チップ20と熱的に接続された構成とされている。また本実施例では、半導体チップ20はベース31の略中央位置で熱的に接続された構成とされている。従って、半導体チップ20が発明したときの半導体チップ20の温度分布は、図3に示した分布と略等しい分布となる。
The
放熱フィン40〜47は、ベース31の半導体チップ20との接続面と反対側面から延出するよう形成されている。この放熱フィン40〜47の各長さは、図3に示した温度分布に対応するよう長さが設定されている。
The
具体的には、半導体チップ20からの熱伝導温度が高い中央部分に配設された放熱フィン43,44を長く形成すると共に、これより熱伝導温度が低くなるに従い、即ち外側に向かうに従い各放熱フィンを短く形成した構成としている。
Specifically, the
いま、各放熱フィン40〜47の長さをL40〜L47とすると、中央に位置する放熱フィン43,44の長さL43,L44は等しく設定されており(L43=L44)、これより外側に位置する放熱フィン40〜42、45〜47の各長さL40〜L42、L45〜L47は、L43>L42>L41>L40及びL44>L45>L46>L47とされている。Now, assuming that the lengths of the radiation fins 40 to 47 are L 40 to L 47 , the lengths L 43 and L 44 of the
この構成とすることにより、ベース31の温度が高い部位に放熱効率が高い長い放熱フィン43,44を配置し、外側に向かうに従い温度低下に伴い放熱フィン40〜42、45〜47の長さを短くすることにより、放熱効率が高く無駄のないヒートシンク30Aを実現できる。また、放熱フィン40〜47の長さはベース31の温度分布に対応しており、不要に長く設定されていないため、材料の低減及び軽量化を図ることができる。
By adopting this configuration, long
更に、本実施例に係るヒートシンク30Aは、放熱フィン40〜47の内、放熱フィン41〜46を外側に向け折り曲げたような形状としたことを特徴としている。具体的には、本実施例では各放熱フィン41〜46の途中位置を略直角に折り曲げることにより、ベース31より直立した状態の部位である直立部41a〜46aと、この直立部41a〜46aから外側に向け略直角方向(水平方向)に延出する水平部41b〜46bとを形成した構成としている。このように直立部41a〜46a及び水平部41b〜46bを形成することにより、各放熱フィン41〜46は逆L字状の形状となる。
Furthermore, the
本実施例では、各放熱フィン41〜46に直立部41a〜46a及び水平部41b〜46bを形成するに際し、ベース31に平板状の放熱フィン41〜46を形成した後にプレス加工等により折り曲げ形成したものを用いている。しかしながら、鋳造或いは機械加工により予め直立部41a〜46a及び水平部41b〜46bが形成された放熱フィン41〜46を形成しておき、この放熱フィン41〜46をベース31に接合する形成方法を採用してもよい。
In this embodiment, when the
ここで、各放熱フィン41〜46における折り曲げ位置に注目する。本実施例では、放熱フィン41〜46に直立部41a〜46a及び水平部41b〜46bが形成されることにより、ベース31及びヒートシンク30Aを冷却風の流れ方向から見た状態、即ち図5に示す正面視した状態において、ヒートシンク30Aの外形形状が矩形状となるよう構成されている。
Here, attention is paid to the folding positions of the
ここでいうヒートシンク30Aの外形とは、図5に示されるように、ベース31の図5における接触面、両側面、放熱フィン40,47aの直立部40a,47a、各水平部41b〜46bの先端部、及び水平部43b,44bにより形成されるものであり、図5に一点鎖線Xで示す形状である。
As shown in FIG. 5, the outer shape of the
具体的には、ベース31の図5中左側面、放熱フィン40の直立部40a、及び水平部41b〜43bの先端部は同一平面に位置するよう構成されている。また、ベース31の図5中右側面、放熱フィン47の直立部47a、及び水平部44b〜46bの先端部は同一平面に位置するよう構成されている。更に、水平部43bと水平部44bは、同一平面に位置するよう構成されている。
Specifically, the left side surface of the base 31 in FIG. 5, the
これにより、ベース31及びヒートシンク30Aを正面視した場合、ヒートシンク30Aの外形形状は矩形状となる。また、このように正面視したヒートシンク30Aの外形形状が矩形状となることにより、図4に示されるように、ヒートシンク30Aの全体的な形状は直方体形状となる。
Thereby, when the
上記のように、ヒートシンク30Aが設けられた半導体装置10Aが装着される電子機器は、一般に半導体装置10Aの装着空間は直方体形状とされている場合が多い。従って本実施例の構成とし、ヒートシンク30Aの全体的形状を直方体形状とすることにより、ヒートシンク30Aを有した半導体装置10Aの電子機器への装着性が良好であり、電子機器に対するスペース効率は高い。
As described above, in many cases, the electronic device to which the
具体的には、先に説明した図2に示された従来技術に係るヒートシンク1Bの放熱条件、放熱フィン数、及び発熱体(電子素子5,半導体チップ20)の発熱量、ヒートシンクの材料等が本実施例に係るヒートシンク30Aと同一であったと仮定すると、ヒートシンク1Bでは図2中矢印H2で示す高さが必要となる。
Specifically, the heat dissipation conditions of the
これに対して、本実施例に係るヒートシンク30Aは、放熱フィン41〜46が折り曲げられた形状とされているため、その高さは図5に矢印H1で示す高さとなる。ここで、各高さH1,H2を比較すると、H1<H2であることは明白である。更に、ヒートシンク1B及びヒートシンク30Aは、その幅寸法Wは略同一となる。よって本実施例に係るヒートシンク30Aによれば、従来に比べて小型化を図りつつ、放熱効率を高く維持することができる。
On the other hand, since the
また、前記したように、半導体装置10Aが装着される電子機器内において、電子装置10Aが装着される装着空間は直方体形状である場合が多い。従って、本実施例のように、ヒートシンク30Aの全体的形状を直方体形状とすることにより、電子機器に対するスペース効率を高めることができ、電子機器内にいわゆるデッドスペースが発生することを抑制でき、電子機器の小型化に寄与することができる。
Further, as described above, in the electronic device in which the
上記のように、本実施例に係るヒートシンク30Aは、各放熱フィン40〜48の各々の長さが半導体チップ20からの熱を放熱するのに適当な長さとされているため、小型化を図りつつ放熱効率を高めることができる。また、放熱フィン41〜47を外側に向け折り曲げたような形状としたことにより、折り曲げ位置を適宜選定することにより、ヒートシンク30Aの全体的な形状を調整することが可能となる。そして本実施例のように、全体的な形状を略直方体形状とすることにより、ヒートシンク30Aを電子機器の装着空間の形状に容易に対応させることができる。このように、本実施例に係るヒートシンク30Aは、放熱効率を高めると同時に、スペース効率の向上をも同時に図ることが可能となる。
As described above, the
また、本実施例のように放熱フィン41〜47に水平部41b〜47bを形成することにより、ベース31の中央に設けられた放熱フィン43,44の水平部43b,44bは、ヒートシンク30Aを平面視した場合、中央に溝が存在するもの、比較的広い平面を形成することとなる。そこで、本実施例では水平部44bに情報表示部70を配設した構成としている。
Further, by forming the
この情報表示部70は例えば半導体装置10Aの製品情報等が印刷されたシールであり、水平部44bに貼着されている。通常、半導体装置に対するこの種の製品情報は、ヒートシンク1A,1Bを有した従来の半導体装置ではその上面に設けることはできなかった(図1及び図2参照)。よって、電子素子5の側面や底面に設ける必要があり、視認性に劣るという問題点があった。
The
しかしながら、本実施例では半導体装置10Aにヒートシンク30Aを設けても、その上部に水平部43b,44bが存在するため情報表示部70を配設することが可能となった。このため、半導体装置10Aを平面視することにより情報表示部70を確認することが可能となり、情報表示部70の視認性を向上させることができた。
However, in this embodiment, even if the
尚、上記した実施例では、全ての放熱フィン40〜47を折り曲げた形状とすることなく、放熱フィン41〜46のみに折り曲げを行った構成とした。即ち、バンプ21の両端部に設けられた放熱フィン40及び放熱フィン47は、直立部40a,47aのみを有し、水平部を有しない構成とした。
In the above-described embodiment, all the
これは、本実施例においては放熱フィン40,47がベース31の側面と面一とされていたためである。よって、ベース31にスペース的な余裕がある場合には、放熱フィン40,47に水平部を形成する構成としてもよい。また、図4及び図5に示す構成において、放熱フィン40,47に内側に折り曲げられた水平部を形成することも可能である。
This is because in the present embodiment, the radiating
図6及び図7は、上記した半導体装置10A及びヒートシンク30Aの変形例を示している。尚、図6及び図7において、図4及び図5に示した構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を省略するものとする。
6 and 7 show modifications of the
図6に示す第1変形例に係るヒートシンク30Bは、ベース31の中央部に水平部を有しない中央フィン49を形成したことを特徴とするものである。同図に示すように、ベース31に奇数本(本変形例では9本)の放熱フィンの配設スペースがある場合、ベース31の中央位置に中央フィン49の形成位置が存在する構成となる。
The
この場合、ヒートシンク30Bの形状を全体として直方体形状とするため、補助フィン49の形状を同図に示すように水平部を有しない形状としてもよい。この際、電子機器への装着性を重視して、中央フィン49を設けない構成も考えられるが、中央フィン49を設けた方が設けない構成に比べてヒートシンク30Bの全体としての放熱特性を高めることができるため有利である。
In this case, since the shape of the
図7に示す第2変形例に係る半導体装置10B及びヒートシンク30Cは、直立部51a〜56aから外側に延出する部分に湾曲部51b〜56bを形成したことを特徴とするものである。前記した実施例では、直立部41a〜46aから水平部41b〜46bを外側に延出するよう形成した。
The
しかしながら、各放熱フィンにおいて、直立部から外側(内側の場合もある)に延出する部分の形状は水平形状に限定されるものではなく、本変形例のように湾曲部51b〜56bとしてもよい。この構成とすることにより、放熱フィン51〜56は、ヒートシンク30Cを正面視した状態で逆J字状の形状となる。
However, in each radiating fin, the shape of the portion extending from the upright portion to the outside (in some cases, inside) is not limited to the horizontal shape, and may be
尚、直立部から外側(内側の場合もある)に延出する部分の形状は、放熱フィンの長さやヒートシンクが装着される装着空間の大きさ等に応じて、その形状を適宜変更することが可能である。 In addition, the shape of the portion extending from the upright portion to the outside (in some cases, inside) may be changed as appropriate depending on the length of the radiation fin, the size of the mounting space in which the heat sink is mounted, and the like. Is possible.
続いて、図4に示した半導体装置10Aの製造方法について図8を参照して説明する。
Next, a method for manufacturing the
尚、図8において図4及び図5に示した構成と対応する構成については同一符号を付して、その説明を省略するものとする。また、本実施例に係る製造方法は、半導体チップ20を実装基板22に搭載するチップマウント工程から、ヒートシンク30Aを半導体チップ20に実装する実装工程に特徴があるため、この各工程について説明し、他の製造工程についての説明は省略するものとする。
In FIG. 8, components corresponding to those shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, the manufacturing method according to the present embodiment is characterized by a mounting process for mounting the
図8は、半導体装置10Aの製造ラインを示している。半導体チップ20が搭載される実装基板22は、コンベヤー65により図中矢印で示す方向に搬送される。また、同図に示す製造ラインは、チップマウンター60、リフロー炉61、及びヒートシンク実装装置62がコンベヤー65に沿って同図に矢印で示す順で設けられた構成とされている。
FIG. 8 shows a production line for the
チップマウンター60は、コレット63を有している。このコレット63は半導体チップ20を吸着し、この半導体チップ20を実装基板22上の所定搭載位置まで搬送する。そして、コレット63は下降して、半導体チップ20を実装基板22上にフェイスダウンで搭載する。この際、半導体チップ20はバンプ21による本固定はされず、実装基板22に対して仮止めされた状態となっている。尚、チップマウンター60は、半導体チップ20以外の電子部品も合わせて実装基板22上に搭載する。
The
上記ように実装基板22に半導体チップ20及び他の電子部品が搭載されると、実装基板22はコンベヤー65により搬送され、リフロー炉61内に装着される。このリフロー炉61は加熱処理を行うものであり、これによりバンプ21(はんだよりなる)は溶融し、半導体チップ20は実装基板22にはんだ付けされる。また、他の電子部品も同様に実装基板22にはんだ付けされる。これにより、半導体チップ20及び他の電子部品は、実装基板22に本固定された状態となる。
When the
上記したリフロー炉61による加熱処理が終了すると、実装基板22は冷却処理が行われた上で、コンベヤー65によりヒートシンク実装装置62に搬送される。このヒートシンク実装装置62は、半導体チップ20にヒートシンク30Aを実装する処理を行う。
When the heat treatment by the
具体的には、ヒートシンク実装装置62は搬送装置64を有しており、ヒートシンク30Aは搬送装置64に保持された状態で半導体チップ20の背面位置にヒートシンク30Aが搬送され、続いてヒートシンク実装装置62は搬送装置64を下降させる。この半導体チップ20の背面(ヒートシンク30Aが実装される面)には、図示しない熱伝導性の高い接着剤が塗布されている。よって、ヒートシンク30Aは、接着剤を介して半導体チップ20に実装される。
Specifically, the heat
この際、搬送装置64は、コレット63と同様に先端部に吸着面を有しており、ヒートシンク30Aは搬送装置64に吸着されることにより保持される構成とされている。前記したように、ヒートシンク30Aは、その上部に水平部43b,44bが存在する。このため、搬送装置64の吸着面で水平部43b,44bを真空吸着することが可能となり、搬送装置64によりヒートシンク30Aを搬送することが可能となった。
At this time, the
これに対し、図1及び図2に示したヒートシンク1A,1Bは、放熱フィン3A,3Bが上方に向け延出した構成であるため、真空吸着することができなかった。よって、ヒートシンク1A,1Bの側部等を把持する必要があり、組み立て効率を低下させる原因となっていた。
On the other hand, the
本実施例に係る製造方法では、上記のようにヒートシンク30Aを半導体チップ20と同様に上部から搬送装置64により吸着し、この状態で搬送して半導体チップ20上に搭載することが可能となる。よって、従来に比べてヒートシンク30Aの搬送処理が容易になり、半導体装置10Aの製造効率を高めることができる。
In the manufacturing method according to the present embodiment, as described above, the
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、放熱フィンを有するヒートシンク、及びこれを有する電子装置に広く適用が可能なものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be widely applied to a heat sink having a heat radiating fin and an electronic device having the heat sink.
Claims (12)
該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、
前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、
かつ、前記放熱フィンを外側に向け折り曲げたような形状としたことを特徴とするヒートシンク。A base thermally connected to the heating element;
In a heat sink comprising a plurality of heat radiation fins formed so as to extend from the side surface opposite to the connection surface with the heating element of the base,
Among the plurality of heat radiating fins, the heat radiating fin disposed at a portion where the heat conduction temperature from the heating element is high is formed long, and the heat radiating fin is shortened as the heat conduction temperature becomes lower. ,
And the heat sink characterized by making the said radiation fin bent toward the outer side.
該ベースの前記発熱体との接続面と反対側面から延出するよう形成された複数の放熱フィンを備えたヒートシンクにおいて、
前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、
かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したことを特徴とするヒートシンク。A base thermally connected to the heating element;
In a heat sink comprising a plurality of heat radiation fins formed so as to extend from the side surface opposite to the connection surface with the heating element of the base,
Among the plurality of heat radiating fins, the heat radiating fin disposed at a portion where the heat conduction temperature from the heating element is high is formed long, and the heat radiating fin is shortened as the heat conduction temperature becomes lower. ,
The heat sink includes an upright portion that stands upright from the base and a horizontal portion that is bent from the upright portion toward the outside at a substantially right angle.
前記複数の放熱フィンの内、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設された前記放熱フィンを長く形成すると共に、これより前記熱伝導温度が低くなるに従い前記放熱フィンを短く形成し、
かつ、前記放熱フィンを、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から外側に向け略直角に折り曲げられた水平部とにより構成したヒートシンクを有することを特徴とする電子装置。A base thermally connected to an electronic element to be a heating element, and a plurality of radiation fins formed to extend from a side surface opposite to the connection surface of the base with the heating element;
Among the plurality of heat radiating fins, the heat radiating fin disposed at a portion where the heat conduction temperature from the heating element is high is formed long, and the heat radiating fin is shortened as the heat conduction temperature becomes lower. ,
An electronic device comprising: a heat sink in which the heat radiating fin includes an upright portion that stands upright from the base and a horizontal portion that is bent from the upright portion toward the outside at a substantially right angle.
前記ヒートシンクの前記複数の放熱フィンを、前記発熱体からの熱伝導温度が高い部位に配設されたものを長く形成すると共に前記熱伝導温度が低くなるに従いその長さを短く形成し、かつ、前記放熱フィンを途中位置で外側に折曲することにより、前記ベースより直立した直立部と、該直立部から略直角に折り曲げられた水平部とを有する構成とし、
かつ、前記搬送装置が前記水平部を吸着することにより前記ヒートシンクを前記電子素子上に搬送することを特徴とする電子装置の製造方法。In a method for manufacturing an electronic device having a step of mounting a heat sink having a plurality of heat radiation fins on an electronic element that becomes a heating element using a transport device,
Forming the plurality of radiating fins of the heat sink as long as those disposed in a portion where the heat conduction temperature from the heating element is high, and shortening the length as the heat conduction temperature decreases; and By bending the heat dissipating fins outward at an intermediate position, an upright portion that is upright from the base, and a horizontal portion that is bent substantially perpendicularly from the upright portion,
And the said heat sink conveys the said heat sink on the said electronic element by adsorb | sucking the said horizontal part, The manufacturing method of the electronic device characterized by the above-mentioned.
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